前言 Computer Organization and Design:The Hardware/Software Interface,4E 神秘是一种我们能够体验到的最美丽的东西。 它是所有真正艺术和科学的源泉。 一一阿尔伯特·爱因斯坦，《我的世界观》，1930 关于本书 我们认为，在学习计算机科学与工程时，除了掌握计算的基本原理外，还应该了解该领域当 今的最新状态。我们也感觉到，计算领域中各种读者希望有机会欣赏到计算机系统的组织范例。 后者决定了计算机系统的功能、性能，甚至成功与否。 现代计算机技术需要各种计算方面的专家，他们不仅能理解硬件，而且能理解软件。硬件和 软件之间在许多层次上的相互关系，提供了理解计算基本原理的框架。无论你的主要兴趣是硬 件还是软件，是计算机科学还是电气工程，计算机组成与设计中的中心思想是相同的。因而，本 书着重于展示硬件与软件之间的相互关系，重点介绍概念，这是当今计算机的基础。 最近单处理器已发展为多核微处理器，这也印证了本书自第1版就预测的这一发展前景。有 些程序员忽视了这一发展趋势，他们仍希望计算机体系结构专家、编译器编写者和芯片工程师 能够帮助他们，让程序不作任何改进就可以更快地运行在新型处理器上。但是，这样的时代已经 过去了。为了使程序更快地运行，必须将其并行化。程序员在编程时不用考虑硬件的并行特性， 这一目标要很多年才能实现。我们认为，至少在下一个十年里，大多数程序员必须理解软硬件接 口，才能使程序在并行计算机上有效地运行。 本书适合以下读者：在汇编语言或逻辑设计方面只有少许经验，需要理解基本的计算机组 成的读者：具有汇编语言或逻辑设计的基础，需要学习如何设计计算机，或要进一步理解计算机 系统是如何工作的读者。 与本书相关的另一本书 有些读者可能已熟悉作者的另一本书《Computer Architecture:A Quantitative Approach》°。该 书已广为流传，经常以作者姓名命名，称为“Hennessy and Patterson'”(本书则经常被称为“Patter-- son and Hennessy'”)。我们写该书的目的是要用坚实的工程基础和量化的性价比权衡，来描述计 算机体系结构的原理。我们以商用产品为例，用测量的方法来描述实际的设计经验。我们的目标 是用量化的方法而不是用描述的方法学习计算机体系结构，希望这一方法有助于培养能精确理 解计算机的专业人才。 本书的大多数读者并不一定要成为计算机体系结构的设计者。但是，未来软件设计人员对 与软件系统一起工作的基本硬件技术的理解程度，将严重影响软件系统的性能和能效。因此，编 译器编写者、操作系统设计者、数据库程序员，以及其他大多数软件工程师对本书提出的原理必 须有充分的了解。同样，硬件设计者也必须清楚地理解他们的工作对应用软件的影响。 所以，本书的内容远多于“Hennessy and Patterson”,，而且这些内容已大量修订，以适应不同 专业的读者。我们对再版“Hennessy and Patterson'”时删除大量介绍性材料的效果感到满意，这 使得新版与第1版内容的重叠大大降低，本书亦是如此。 ⊙机械工业出版社已出版了本书的第3版、第4版和第5版影印书，书名为《计算机体系结构：量化研究方法》。 PDG